Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong hệ thống điện hiện đại, năng lượng điện đóng vai trò huyết mạch đối với sự phát triển kinh tế và đời sống xã hội. Việc đầu tư, xây dựng các nhà máy điện và hệ thống truyền tải - phân phối đòi hỏi chi phí rất lớn và luôn đối mặt với nguy cơ xảy ra các sự cố bất thường. Trong thực tế vận hành, các hiện tượng ngắn mạch, quá tải, chạm đất hoặc đứt dây có thể phát sinh từ tác động thiên nhiên (giông sét, lũ lụt, bão gió), động vật hoặc thao tác nhầm lẫn của nhân viên kỹ thuật. Khi xảy ra sự cố ngắn mạch, dòng điện tăng cao đột ngột gây phát nóng cục bộ, sinh lực điện động phá hủy khí cụ điện, gây sụt áp trên diện rộng và có nguy cơ làm mất ổn định, tan rã hệ thống điện. Do đó, việc xây dựng một hệ thống bảo vệ rơle có khả năng phát hiện nhanh chóng, chính xác và cô lập kịp thời phần tử hư hỏng là yêu cầu kỹ thuật bắt buộc nhằm duy trì tính liên tục cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng.

Đồ án môn học "Kỹ thuật Bảo vệ Rơle" của sinh viên Hà Đức Anh (Khoa Kỹ thuật Điện, Trường Đại học Điện lực) được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể sau:

  1. Xác định thông số và lựa chọn tỷ số biến dòng cho các máy biến dòng (TI) phục vụ hệ thống bảo vệ.
  2. Thiết lập sơ đồ thay thế và tính toán dòng điện ngắn mạch tại các vị trí phân đoạn trên lưới điện ở cả hai chế độ vận hành cực đại ($S_{N\max}$) và cực tiểu ($S_{N\min}$).
  3. Đề xuất và xây dựng phương thức bảo vệ thích hợp cho các tuyến đường dây trung áp 35 kV.
  4. Tính toán các thông số khởi động, phối hợp thời gian tác động cho các chức năng bảo vệ quá dòng điện.
  5. Kiểm tra độ nhạy và xác định phạm vi vùng bảo vệ của các rơle đã lựa chọn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án là mạng điện 35 kV nhận nguồn từ trạm biến áp 110/35 kV với 2 máy biến áp làm việc song song, cung cấp điện cho hai khu vực phụ tải thông qua 3 xuất tuyến đường dây trên không: đường dây mạch kép 371, 372 và đường dây mạch đơn 373.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và nguyên lý bảo vệ

Đồ án xây dựng dựa trên các nguyên lý kỹ thuật cốt lõi của môn học Bảo vệ Rơle trong hệ thống điện:

  • Lý thuyết phân tích ngắn mạch không đối xứng: Ứng dụng phương pháp các thành phần đối xứng để tách dòng điện và điện áp thành ba thành phần: thứ tự thuận (TTT), thứ tự nghịch (TTN) và thứ tự không (TTK) phục vụ tính toán các dạng ngắn mạch 3 pha ($N^{(3)}$), ngắn mạch 1 pha chạm đất ($N^{(1)}$), ngắn mạch 2 pha chạm nhau ($N^{(2)}$) và ngắn mạch 2 pha chạm đất ($N^{(1,1)}$).
  • Nguyên lý bảo vệ quá dòng cắt nhanh (chức năng 50 và 50N): Bảo đảm tính chọn lọc bằng giá trị dòng khởi động, cắt tức thời phần tử sự cố khi dòng điện vượt quá ngưỡng dòng ngắn mạch ngoài lớn nhất.
  • Nguyên lý bảo vệ quá dòng có thời gian (chức năng 51 và 51N): Bảo đảm tính chọn lọc bằng nguyên tắc phân cấp bậc thời gian $\Delta t$ phối hợp theo đặc tuyến thời gian độc lập hoặc phụ thuộc dốc tiêu chuẩn.
  • Nguyên lý bảo vệ khoảng cách (chức năng 21) và bảo vệ so lệch dòng điện (chức năng 87): Nghiên cứu tổng trở đo lường $Z_R = U_R / I_R$ và dòng điện so lệch $\Delta I = |I_{T1} - I_{T2}|$ phục vụ so sánh và đề xuất phương thức bảo vệ.

Phương pháp tính toán và xử lý dữ liệu

  • Phương pháp đơn vị tương đối: Toàn bộ tính toán ngắn mạch được chuẩn hóa trong hệ đơn vị tương đối với công suất cơ bản $S_{cb} = 100\text{ MVA}$ và điện áp cơ bản $U_{cb}$ lấy theo điện áp trung bình của các cấp lưới ($117\text{ kV}$ và $37,5\text{ kV}$).
  • Mô hình hóa giải tích kết hợp phương pháp đồ thị: Chia các tuyến đường dây thành các phân đoạn đều nhau để thiết lập 15 điểm tính toán ngắn mạch, từ đó xây dựng các đường cong đặc tính ngắn mạch và xác định giao điểm vùng tác động của rơle.
  • Các giả thiết kỹ thuật chuẩn hóa: Bỏ qua điện trở của máy biến áp và đường dây ($R \ll X$ đối với lưới điện trên 1000 V); bỏ qua dung dẫn ký sinh, dòng từ hóa của máy biến áp và hiện tượng bão hòa từ của mạch từ; giả thiết góc lệch pha s.đ.đ của nguồn máy phát không đổi và phụ tải không tham gia cung cấp dòng ngắn mạch quá độ ban đầu.

Thiết kế và tính toán kỹ thuật hệ thống bảo vệ

Thông số kỹ thuật của hệ thống điện nghiên cứu

Phần tử hệ thống Thông số kỹ thuật danh định Giá trị tính toán quy đổi
Nguồn hệ thống (HTĐ) $S_{N\max} = 1800\text{ MVA}$, $S_{N\min} = 1350\text{ MVA}$, $X_{0HT} = 0,8 \cdot X_{1HT}$ $X_{1HT\max} = 0,056$; $X_{1HT\min} = 0,0741$; $X_{0HT\max} = 0,044$; $X_{0HT\min} = 0,0593$
Trạm biến áp (T1, T2) 2 MBA làm việc song song, tổ đấu dây $Y_0/\Delta$, $S_{đm} = 2 \times 63\text{ MVA}$, $U_1/U_2 = 117/37,5\text{ kV}$, $U_k% = 18,5%$ $X_T = X_{T1} = X_{T2} = 0,147$
Đường dây 371, 372 Dây nhôm lõi thép AC-150, chiều dài $L = 20,5\text{ km}$ ($N=2$), tổng trở $Z = 0,21 + j0,42\ \Omega/\text{km}$ Điện kháng thứ tự thuận $X_{1L} = 0,309$
Đường dây 373 Dây nhôm lõi thép AC-120, chiều dài $L = 41,1\text{ km}$ ($N=2$), tổng trở $Z = 0,27 + j0,423\ \Omega/\text{km}$ Phân chia thành 4 phân đoạn tính toán
Phụ tải P1 Công suất $P_1 = 5,5\text{ MW}$, hệ số công suất $\cos\varphi_1 = 0,90$ Thời gian cắt bảo vệ phụ tải $t_{L1} = 100\text{ ms} = 0,1\text{ s}$
Phụ tải P2 Công suất $P_2 = 4,5\text{ MW}$, hệ số công suất $\cos\varphi_2 = 0,92$ Thời gian cắt bảo vệ phụ tải $t_{L2} = 150\text{ ms} = 0,15\text{ s}$

Lựa chọn máy biến dòng điện (TI)

Dòng điện làm việc sơ cấp của các máy biến dòng được tính toán từ công suất phụ tải cực đại:

  • Đường dây 373: Dòng điện làm việc phụ tải $I_{lv3} = 80,68\text{ A}$. Lựa chọn máy biến dòng $TI_2$ có tỷ số biến đổi $K_{I2} = 100/5\text{ A}$.
  • Đường dây 371, 372: Dòng điện làm việc qua từng đường dây $I_{lv1,2} = 131,089\text{ A}$. Lựa chọn máy biến dòng $TI_1$ có tỷ số biến đổi $K_{I1} = 150/5\text{ A}$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Giới thiệu đối tượng bảo vệ

Chương I trình bày tổng quan về tầm quan trọng của hệ thống bảo vệ rơle và tự động hóa trong hệ thống điện. Nội dung làm rõ các nguyên nhân gây sự cố và tác hại nghiêm trọng của dòng ngắn mạch như phát nóng, ứng suất điện động, sụt áp và nguy cơ mất đồng bộ hệ thống. Chương này cung cấp toàn bộ sơ đồ nối điện của trạm 110/35 kV cùng các thông số nguồn, thông số hình học và điện khí của các đường dây 371, 372, 373, thông số 2 máy biến áp $Y_0/\Delta$ và 2 nút phụ tải $P_1, P_2$. Trên cơ sở phụ tải làm việc lâu dài, tác giả đã tính chọn tỷ số biến dòng sơ cấp/thứ cấp cho các biến dòng $TI_1$ ($150/5\text{ A}$) và $TI_2$ ($100/5\text{ A}$).

Chương II: Tính toán ngắn mạch

Chương II tập trung thiết lập phương pháp luận và tính toán giá trị dòng ngắn mạch. Tác giả chia 3 tuyến đường dây thành các phân đoạn bằng nhau để xác định 15 điểm ngắn mạch ($N_1$ đến $N_{15}$). Bằng việc áp dụng phương pháp thành phần đối xứng trong hệ đơn vị tương đối, đồ án tính toán chi tiết các đại lượng điện kháng thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không của hệ thống, máy biến áp và các đoạn đường dây.

Kết quả tính toán được phân tích riêng cho hai chế độ vận hành:

  • Chế độ cực đại ($S_{N\max} = 1800\text{ MVA}$): Tính toán dòng điện ngắn mạch tổng $I_{N\max}$ và dòng điện thứ tự không $I_{0N\max}$ tại từng điểm ngắn mạch đối với các dạng sự cố $N^{(3)}, N^{(1)}, N^{(1,1)}$. Điểm ngắn mạch $N_1$ tại đầu cực 35 kV của máy biến áp có dòng ngắn mạch 3 pha đạt $I_{N1}^{(3)} = 7,601\text{ kA}$, ngắn mạch 2 pha chạm đất đạt $11,401\text{ kA}$, ngắn mạch 1 pha chạm đất đạt $13,165\text{ kA}$ (tuy nhiên dòng thứ tự không $I_{0N}$ tại $N_1$ bằng 0 do cuộn 35 kV đấu tam giác $\Delta$).
  • Chế độ cực tiểu ($S_{N\min} = 1350\text{ MVA}$): Tính toán các giá trị $I_{N\min}$ và $I_{0N\min}$. Tại điểm $N_1$, dòng $I_{N1}^{(3)}$ đạt $6,0312\text{ kA}$, dòng $N^{(1,1)}$ đạt $10,446\text{ kA}$ và dòng $N^{(1)}$ đạt $12,062\text{ kA}$.
  • Từ các kết quả số liệu, chương II xây dựng các bảng tổng hợp và đường cong đặc tính phân bố dòng ngắn mạch $I_{N\max}, I_{0N\max}, I_{N\min}, I_{0N\min}$ dọc theo chiều dài các tuyến đường dây $L_1, L_2, L_3$.

Chương III: Lựa chọn phương thức bảo vệ

Chương III phân tích các cơ sở kỹ thuật để lựa chọn cấu hình bảo vệ cho lưới điện phân phối 35 kV. Nội dung phân loại chi tiết các dạng sự cố (ngắn mạch các loại, đứt dây, chạm chập vòng dây) và chế độ làm việc bất thường (quá tải, mất cân bằng công suất, dao động điện). Trên cơ sở đó, tác giả đề xuất và phân tích sâu nguyên lý làm việc của các phương thức bảo vệ:

  • Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (50/50N): Phân tích nguyên tắc chọn dòng khởi động dựa trên dòng ngắn mạch ngoài lớn nhất với hệ số an toàn $k_{at} = 1,1 \div 1,3$, làm rõ ưu điểm cắt nhanh sự cố và nhược điểm vùng bảo vệ không bao trùm toàn bộ đường dây.
  • Bảo vệ quá dòng có thời gian (51/51N): Trình bày nguyên lý phối hợp bậc thời gian, phân tích sự khác biệt giữa đặc tính thời gian độc lập và đặc tính thời gian phụ thuộc (thời gian tỷ lệ nghịch với độ lớn dòng điện).
  • Bảo vệ khoảng cách (21): Trình bày nguyên lý đo tổng trở $Z_R$, các dạng đặc tính tác động (tứ giác, elip, thấu kính, MHO) và các yếu tố ảnh hưởng như sai số BU/BI, điện trở quá độ hồ quang $R_{qđ}$, dao động điện.
  • Bảo vệ so lệch dòng điện (87): Phân tích nguyên lý so lệch dòng sơ cấp hai đầu phần tử, điều kiện cân bằng dòng không cân bằng $I_{kcb\max}$, tính chọn lọc tuyệt đối và các biện pháp nâng cao độ nhạy bằng rơle so lệch có hãm.

Chương IV: Tính toán thông số và kiểm tra sự làm việc của các bảo vệ

Chương IV thực hiện toàn bộ việc tính toán chỉnh định giá trị cài đặt và kiểm tra kỹ thuật cho các chức năng bảo vệ trên các lộ 371, 372 và 373:

  1. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50):
    • Tuyến đường dây $L_3$: $I_{kđ50(L3)} = k_{at} \cdot I_{Nng\max} = 1,2 \times 0,882 = 1,0586\text{ kA}$.
    • Tuyến đường dây $L_1, L_2$: Dòng khởi động được tính chọn phối hợp với thanh cái cuối đường dây.
  2. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh thứ tự không (50N):
    • Tuyến đường dây $L_3$: $I_{kđ50N(L3)} = 1,2 \times 0,57 = 2,051\text{ kA}$ (tương đương $2,05\text{ kA}$).
  3. Bảo vệ quá dòng có thời gian (51):
    • Dòng khởi động tuyến $L_3$: $I_{kđ51(L3)} = \frac{k_{at} \cdot k_{mm}}{k_{tv}} \cdot I_{lv\max} = 203,82\text{ A}$.
    • Dòng khởi động tuyến $L_1, L_2$: $I_{kđ51(L1,L2)} = 331,15\text{ A}$.
    • Thời gian tác động được tính theo đặc tuyến dốc tiêu chuẩn $t = f(I_r) \cdot T_p$. Hằng số thời gian xác định được $T_{p(L1)} = 0,071\text{ s}$ (chế độ cực đại) và $T_{p(L1)} = 0,043\text{ s}$ (chế độ cực tiểu).
  4. Bảo vệ quá dòng có thời gian thứ tự không (51N):
    • Dòng khởi động: Lộ $L_3$ cài đặt $I_{kđ51N} = 0,3 \times I_{đmTI} = 0,3 \times 100 = 30\text{ A}$; Lộ $L_1, L_2$ cài đặt $I_{kđ51N} = 0,3 \times 150 = 45\text{ A}$.
    • Thời gian tác động độc lập: Lộ $L_3$ là $t_{02} = 0,15 + 0,018 = 0,168\text{ s}$; Lộ $L_1, L_2$ là $t_{01} = 0,168 + 0,018 = 0,186\text{ s}$.
  5. Kiểm tra độ nhạy và vùng bảo vệ:
    • Độ nhạy của bảo vệ 51 trên đường dây $L_1, L_2$ đạt $K_n = 3,981 > 1,5$; trên đường dây $L_3$ đạt $K_n = 2,677 > 1,5$, thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật.
    • Vùng bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) xác định bằng phương pháp đại số:
      • Đường dây $L_1, L_2$: Ở chế độ cực đại bảo vệ được $L_{\max} = 15,976\text{ km}$ (đạt $77,93%$ chiều dài đường dây); ở chế độ cực tiểu bảo vệ chắc chắn được $L_{\min} = 20,819\text{ km}$ (đạt $101,55%$).
      • Đường dây $L_3$: Ở chế độ cực đại bảo vệ được $L_{\max} = 39,089\text{ km}$ (đạt $95,1%$ chiều dài đường dây); ở chế độ cực tiểu đạt $L_{\min} = 57,817\text{ km}$ (đạt $140,67%$).

Kết quả và đóng góp

Tổng hợp thông số cài đặt và kiểm tra rơle

Chức năng bảo vệ Tuyến đường dây Dòng khởi động ($I_{kđ}$) Thời gian / Đặc tính tác động Độ nhạy ($K_n$) / Phạm vi bảo vệ
Quá dòng cắt nhanh (50) Lộ 373 ($L_3$) $1,0586\text{ kA}$ Tức thời ($t \approx 0\text{ s}$) Bảo vệ $95,1%$ ($S_{N\max}$) và $140,67%$ ($S_{N\min}$)
Quá dòng cắt nhanh (50) Lộ 371, 372 ($L_1, L_2$) $1,058\text{ kA}$ Tức thời ($t \approx 0\text{ s}$) Bảo vệ $77,93%$ ($S_{N\max}$) và $101,55%$ ($S_{N\min}$)
Quá dòng cắt nhanh TTK (50N) Lộ 373 ($L_3$) $2,051\text{ kA}$ Tức thời ($t \approx 0\text{ s}$) Cắt sự cố chạm đất ngoài vùng
Quá dòng có thời gian (51) Lộ 373 ($L_3$) $203,82\text{ A}$ Phụ thuộc tiêu chuẩn ($T_p = 0,021 \div 0,041\text{ s}$) $K_n = 2,677 > 1,5$ (Đạt yêu cầu)
Quá dòng có thời gian (51) Lộ 371, 372 ($L_1, L_2$) $331,15\text{ A}$ Phụ thuộc tiêu chuẩn ($T_p = 0,043 \div 0,071\text{ s}$) $K_n = 3,981 > 1,5$ (Đạt yêu cầu)
Quá dòng TTK có thời gian (51N) Lộ 373 ($L_3$) $30\text{ A}$ Độc lập: $t = 0,168\text{ s}$ Đạt độ nhạy bảo vệ chạm đất
Quá dòng TTK có thời gian (51N) Lộ 371, 372 ($L_1, L_2$) $45\text{ A}$ Độc lập: $t = 0,186\text{ s}$ Đạt độ nhạy bảo vệ chạm đất

Đóng góp kỹ thuật của đồ án

  • Xây dựng hoàn chỉnh chuỗi tính toán giải tích ngắn mạch theo phương pháp thành phần đối xứng trên lưới 35 kV có xét đến hai chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu.
  • Thiết lập bảng giá trị phối hợp thời gian tác động chi tiết tại từng điểm ngắn mạch ($N_1$ đến $N_{15}$) với bậc điều phối thời gian $\Delta t = 0,018\text{ s}$, đảm bảo tính chọn lọc giữa bảo vệ đường dây và bảo vệ phụ tải phía hạ lưu ($t_{L1} = 0,1\text{ s}, t_{L2} = 0,15\text{ s}$).
  • Đánh giá định lượng phạm vi vùng bảo vệ của chức năng cắt nhanh (50) bằng cả hai phương pháp đồ thị và đại số, chứng minh khả năng bảo vệ tin cậy cho phần lớn chiều dài tuyến đường dây.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án

  • Các phép tính toán ngắn mạch dựa trên các giả thiết đơn giản hóa lý thuyết: bỏ qua hoàn toàn điện trở tác dụng của đường dây và máy biến áp ($R=0$), bỏ qua dung dẫn rò của đường dây và dòng điện từ hóa của máy biến áp.
  • Chưa xét đến sự tham gia của thành phần dòng phụ tải trong giai đoạn quá độ ban đầu khi xảy ra sự cố ngắn mạch.
  • Phạm vi tính toán cài đặt thông số mới dừng lại ở các chức năng bảo vệ dòng điện (50, 51, 50N, 51N); chưa thực hiện tính toán cài đặt số liệu cụ thể cho bảo vệ khoảng cách (21) và bảo vệ so lệch (87).
  • Toàn bộ kết quả dựa trên tính toán giải tích tay, chưa được đối chứng qua các phần mềm mô phỏng hệ thống điện chuyên dụng.

Hướng phát triển

  • Ứng dụng các phần mềm mô phỏng hệ thống điện chuyên ngành (như ETAP, DigSILENT PowerFactory hoặc PSCAD) để kiểm chứng lại các thông số dòng ngắn mạch và phân tích đáp ứng quá độ của rơle.
  • Mở rộng tính toán chỉnh định cho rơle kỹ thuật số đa chức năng, bao gồm thuật toán phối hợp bảo vệ khoảng cách có xét đến điện trở quá độ hồ quang và bảo vệ so lệch dọc đường dây sử dụng kênh truyền cáp quang.
  • Nghiên cứu ảnh hưởng của việc tích hợp nguồn điện phân tán (DG) hoặc năng lượng tái tạo vào lưới điện 35 kV đến độ nhạy và sự làm việc chọn lọc của các rơle quá dòng.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện, Hệ thống điện: Tham khảo phương pháp lập sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghịch, thứ tự không và quy trình tính toán ngắn mạch bằng hệ đơn vị tương đối trong đồ án môn học Bảo vệ Rơle và đồ án tốt nghiệp.
  • Kỹ sư thiết kế và vận hành hệ thống điện: Tham khảo quy trình lựa chọn tỷ số biến dòng (TI), công thức tính toán dòng khởi động và phương pháp phối hợp thời gian tác động của rơle quá dòng đặc tính phụ thuộc dốc tiêu chuẩn trên lưới trung áp.
  • Nội dung nổi bật: Bảng tổng hợp thời gian tác động tại 15 điểm sự cố và phương pháp đại số xác định chiều dài vùng bảo vệ cắt nhanh (50).

Câu hỏi thường gặp

1. Đối tượng bảo vệ cụ thể trong đồ án này gồm những phần tử nào?

Đối tượng bảo vệ là hệ thống lưới điện trung áp 35 kV được cấp điện từ trạm biến áp 110/35 kV gồm 2 máy biến áp $63\text{ MVA}$ đấu nối song song ($Y_0/\Delta$). Hệ thống cung cấp điện cho hai phụ tải $P_1 = 5,5\text{ MW}$ và $P_2 = 4,5\text{ MW}$ qua 3 tuyến đường dây: đường dây kép 371, 372 (dây AC-150, dài $20,5\text{ km}$) và đường dây đơn 373 (dây AC-120, dài $41,1\text{ km}$).

2. Vì sao tại điểm ngắn mạch N1 (phía 35 kV của trạm) dòng điện thứ tự không lại bằng 0?

Tại điểm ngắn mạch $N_1$, mặc dù dòng ngắn mạch 1 pha chạm đất và 2 pha chạm đất rất lớn, nhưng do cuộn dây phía 35 kV của máy biến áp đấu tam giác ($\Delta$) không có điểm trung tính nối đất, mạch thứ tự không bị hở mạch nên không thể hình thành dòng điện thứ tự không chạy qua điểm $N_1$ ($I_{0N} = 0$).

3. Tỷ số biến dòng (TI) được lựa chọn cho các xuất tuyến là bao nhiêu?

Căn cứ vào dòng điện làm việc cực đại của phụ tải, biến dòng $TI_2$ lắp đặt trên đường dây 373 (phụ tải $80,68\text{ A}$) được chọn với tỷ số biến đổi $100/5\text{ A}$; biến dòng $TI_1$ lắp đặt trên các đường dây 371 và 372 (dòng làm việc $131,089\text{ A}$) được chọn với tỷ số biến đổi $150/5\text{ A}$.

4. Chức năng bảo vệ quá dòng có thời gian (51) có đạt tiêu chuẩn về độ nhạy không?

Có. Hệ số độ nhạy tính toán được của bảo vệ 51 trên đường dây $L_1$ và $L_2$ đạt $K_n = 3,981$, trên đường dây $L_3$ đạt $K_n = 2,677$. Cả hai giá trị này đều lớn hơn ngưỡng quy chuẩn kỹ thuật yêu cầu ($K_n > 1,5$), do đó bảo vệ 51 hoàn toàn đảm bảo độ nhạy làm việc.

5. Phạm vi tác động của chức năng quá dòng cắt nhanh (50) trên các tuyến đường dây đạt bao nhiêu phần trăm?

Theo tính toán đại số ở chế độ vận hành cực đại ($S_{N\max}$), bảo vệ cắt nhanh 50 bảo vệ được $77,93%$ chiều dài các đường dây 371, 372 ($15,976\text{ km}$) và bảo vệ được $95,1%$ chiều dài đường dây 373 ($39,089\text{ km}$). Ở chế độ cực tiểu ($S_{N\min}$), vùng tác động của bảo vệ bao trùm toàn bộ chiều dài tuyến đường dây ($101,55%$ đối với L1, L2 và $140,67%$ đối với L3).

Kết luận

Đồ án môn học "Kỹ thuật Bảo vệ Rơle" của sinh viên Hà Đức Anh đã hoàn thành toàn diện các nội dung tính toán thiết kế bảo vệ cho mạng điện trung áp 35 kV trạm biến áp 110/35 kV. Thông qua phương pháp thành phần đối xứng trong hệ đơn vị tương đối, tác giả đã lượng hóa chính xác dòng ngắn mạch tại 15 vị trí sự cố ở hai chế độ cực đại và cực tiểu, làm cơ sở lựa chọn thiết bị biến dòng và chỉnh định các chức năng bảo vệ 50, 50N, 51, 51N. Các kết quả kiểm tra cho thấy hệ thống bảo vệ đề xuất đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật về độ nhạy ($K_n > 1,5$), tính chọn lọc theo thời gian phụ thuộc và phạm vi tác động cắt nhanh tin cậy. Công trình là tài liệu học thuật mẫu mực, có cấu trúc chặt chẽ và số liệu minh bạch, phục vụ hiệu quả cho việc học tập và nghiên cứu chuyên ngành Hệ thống điện.